java集合系列——List集合之ArrayList介紹（二）
一：List概述
List是 java.util包下面的類，從 java集合系列——java集合概述（一） 中可以知道，List繼承了Collection 介面！
List本身也是一個介面，它的實現有ArrayList 、LinkedList、Vector和CopyOnWriteArrayList等！
下面總結分析ArrayList核心的概念和實現原理！
二：List的幾個實現類ArrayList類分析
1：ArrayList的簡介
ArrayList基於陣列實現，是一個動態的陣列佇列。但是它和Java中的陣列又不一樣，它的容量可以自動增長，類似於C語言中動態申請記憶體，動態增長記憶體！
ArrayList繼承了AbstractList，實現了RandomAccess、Cloneable和Serializable介面！
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
集成了AbstractList，AbstractList又繼承了AbstractCollection實現了List介面，它是一個數組佇列，提供了相關的新增、刪除、修改、遍歷等功能！
public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
/**
* Sole constructor. (For invocation by subclass constructors, typically
* implicit.)
*/
protected AbstractList() {
}
實現了RandomAccess介面，提供了隨機訪問功能，實際上就是通過下標序號進行快速訪問。
實現了Cloneable介面，即覆蓋了函式clone()，能被克隆。
實現了Serializable介面，支援序列化，也就意味了ArrayList能夠通過序列化傳輸。
2： ArrayList的繼承關係
ArrayLList API
java.lang.Object
java.util.AbstractCollection<E>
java.util.AbstractList<E>
java.util.ArrayList<E>
All Implemented Interfaces:
Serializable, Cloneable, Iterable<E>, Collection<E>, List<E>, RandomAccess
Direct Known Subclasses:
AttributeList, RoleList, RoleUnresolvedList
3：ArrayList的原始碼分析
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
//屬性
/**
* 預設初始容量 = 10
*/
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/**
* 用於空例項的共享空陣列例項。
*/
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/**
*儲存ArrayList的元素的陣列緩衝區。
* ArrayList的容量是該陣列緩衝區的長度。 任何
*空的ArrayList與elementData == EMPTY_ELEMENTDATA將被擴充套件為
*新增第一個元素時的DEFAULT_CAPACITY。
*/
private transient Object[] elementData;//注：被transient關鍵字修飾的變數不再能被序列化，一個靜態變數不管是否被transient修飾，均不能被序列化。
/**
* ArrayList的大小（它包含的元素數量）。
*
* @serial
*/
private int size;
//建構函式
/**
* Constructs an empty list with the specified initial capacity.
* 構造具有指定初始容量的空列表。
*
* @param initialCapacity the initial capacity of the list
* initialCapacity 列表的初始容量
* @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
* is negative
* IllegalArgumentException如果指定的初始容量是負數
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}
/**
* Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
* 構造一個初始容量為10的空列表。
*/
public ArrayList() {
super();
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
/**
* Constructs a list containing the elements of the specified
* collection, in the order they are returned by the collection's
* iterator.
* 按照集合的迭代器返回的順序構造包含指定集合的元素的列表。
* @param c the collection whose elements are to be placed into this list
* c 其元素將被放置到此列表中的集合
* @throws NullPointerException if the specified collection is null
* 如果指定的集合為null，則為NullPointerException
*/
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
size = elementData.length;
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
// c.toArray可能（不正確）不返回Object []（請參閱6260652）
if (elementData.getClass() != Object[].class)//判斷是否返回Object[].class，若沒有返回，則使用Arrays.copyOf 進行轉換
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
}
/**
* Trims the capacity of this <tt>ArrayList</tt> instance to be the
* list's current size. An application can use this operation to minimize
* the storage of an <tt>ArrayList</tt> instance.
*將此<tt> ArrayList </ tt>例項的容量修改為列表的當前大小。
*應用程式可以使用此操作最小化<tt> ArrayList </ tt>例項的儲存。
*/
public void trimToSize() {
modCount++;//在java.util.AbstractList<E>中定義，用於計算對陣列的操作次數
if (size < elementData.length) {
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
}
}
/**
* Increases the capacity of this <tt>ArrayList</tt> instance, if
* necessary, to ensure that it can hold at least the number of elements
* specified by the minimum capacity argument.
* 如有必要，增加此<tt> ArrayList </ tt>例項的容量，以確保由最小容量引數指定。
* @param minCapacity the desired minimum capacity
* minCapacity 所需的最小容量
*/
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
int minExpand = (elementData != EMPTY_ELEMENTDATA)
// any size if real element table
? 0
// larger than default for empty table. It's already supposed to be at default size.
// 大於預設值為空表。 它應該是預設大小。
: DEFAULT_CAPACITY;
if (minCapacity > minExpand) { //minCapacity > minExpand 則設定
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
}
//確保集合內部的容量
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
/**
* The maximum size of array to allocate.
* Some VMs reserve some header words in an array.
* Attempts to allocate larger arrays may result in
* OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
*一些虛擬機器保留陣列中的一些標題字。
*嘗試分配較大的陣列可能會導致OutOfMemoryError：請求的陣列大小超過VM限制
* 注：怕超過VM限制，所以只用 Integer.MAX_VALUE - 8 設定MAX_ARRAY_SIZE的值！
*/
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
/**
* Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
* number of elements specified by the minimum capacity argument.
* 增加容量以確保它至少可以容納由最小容量引數指定的元素數。
* @param minCapacity the desired minimum capacity
* minCapacity 所需的最小容量
*/
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code 溢位-察覺程式碼
int oldCapacity = elementData.length; //舊的容量大小
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //oldCapacity >> 1 : >> 右移 相當於 oldCapacity/2
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);//看下面的hugeCapacity()方法，陣列的最大容量不會超過MAX_ARRAY_SIZE
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
// minCapacity通常接近於大小，所以這是一個win：
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//複製到一個新的陣列
}
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
/**
* Returns the number of elements in this list.
* 返回此列表中的元素數。獲取集合的大小
*
* @return the number of elements in this list
* 此列表中的元素數
*/
public int size() {
return size;
}
/**
* Returns <tt>true</tt> if this list contains no elements.
* 判斷是否為空，如果集合為沒有包含任何元素，返回 true ！
* @return <tt>true</tt> if this list contains no elements
*/
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
/**
*如果此列表包含指定的元素，則返回true。 更正式地，
*當且僅當這個列表包含至少一個元素e使得（o == null？e == *null：o.equals（e））時，
*返回true。
* @param o element whose presence in this list is to be tested
* @return <tt>true</tt> if this list contains the specified element
*/
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) >= 0;
}
/**
*返回此列表中指定元素的第一次出現的索引，如果此列表不包含元素，
*則返回-1。 更正式地，返回最低索引i，使得（o == null？get（i）== null：o.equals（get（i））），
*或-1，如果沒有這樣的索引。
*
*返回：此列表中指定元素的第一次出現的索引，如果此列表不包含元素，則為-1
*/
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
/**
* 返回此列表中指定元素的最後一次出現的索引，如果此列表不包含元素，
*則返回-1。 更正式地，返回最高索引i，使得（o == null？get（i）== null：o.equals（get（i））），
*或-1如果沒有這樣的索引。
*
*返回：此列表中指定元素的最後一次出現的索引，如果此列表不包含元素，則為-1
*/
public int lastIndexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = size-1; i >= 0; i--)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = size-1; i >= 0; i--)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
/**
* Returns a shallow copy of this <tt>ArrayList</tt> instance. (The
* elements themselves are not copied.)
* 返回此<tt> ArrayList </ tt>例項的淺拷貝。 （元素本身不被複制。）
* @return a clone of this <tt>ArrayList</tt> instance
*/
public Object clone() { //實現了Cloneable介面，覆蓋了函式clone()，能被克隆。
try {
@SuppressWarnings("unchecked")
ArrayList<E> v = (ArrayList<E>) super.clone();
v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
v.modCount = 0;
return v;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// this shouldn't happen, since we are Cloneable
// 這不應該發生，因為我們是克隆的
throw new InternalError();
}
}
/**
* 以正確的順序返回包含此列表中所有元素的陣列（從第一個元素到最後一個元素）。
*
* <p>This method acts as bridge between array-based and collection-based
* APIs.
* 此方法充當基於陣列和基於集合的API之間的橋樑
* @return an array containing all of the elements in this list in
* proper sequence
* 一個包含正確順序的列表中所有元素的陣列
*/
public Object[] toArray() {
return Arrays.copyOf(elementData, size);//使用Arrays工具類
}
/**
* Returns the element at the specified position in this list.
* 返回此列表中指定位置的元素。
*
* @param index index of the element to return
* 要返回的元素的索引索引
* @return the element at the specified position in this list
* 該列表中指定位置的元素
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}
/**
* Replaces the element at the specified position in this list with
* the specified element.
* 用指定的元素替換此列表中指定位置處的元素。
*
* @param index index of the element to replace
* 要替換的元素的索引索引
* @param element element to be stored at the specified position
* 元素要素儲存在指定位置
* @return the element previously at the specified position
* 元素先前在指定位置
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public E set(int index, E element) {
rangeCheck(index);
E oldValue = elementData(index);
elementData[index] = element;
return oldValue;
}
/**
* Appends the specified element to the end of this list.
* 將指定的元素追加到此列表的末尾。
* @param e element to be appended to this list
* @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! 增加modCount！用於判斷
elementData[size++] = e;
return true;
}
/**
* Inserts the specified element at the specified position in this
* list. Shifts the element currently at that position (if any) and
* any subsequent elements to the right (adds one to their indices).
* 在此列表中指定的位置插入指定的元素。 將當前在該位置的元素（如果有）
* 和任何後續元素向右移（將一個新增到它們的索引）。
* @param index index at which the specified element is to be inserted
* @param element element to be inserted
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
elementData[index] = element;
size++;
}
/**
* Removes the element at the specified position in this list.
* Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their
* indices).
* 刪除此列表中指定位置的元素。 將任何後續元素向左移（從它們的索引中減去一個）。
* @param index the index of the element to be removed
* @return the element that was removed from the list
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);
modCount++;
E oldValue = elementData(index);
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
//public static native void arraycopy(Object src, int srcPos,
// Object dest, int destPos,int length);
//呼叫了本地的方法 : 將指定源陣列的陣列從指定位置開始複製到目標陣列的指定位置。
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work 設定為 null ，讓gc去回收
return oldValue;
}
/**
* Removes the first occurrence of the specified element from this list,
* if it is present. If the list does not contain the element, it is
* unchanged. More formally, removes the element with the lowest index
* 從列表中刪除指定元素的第一次出現（如果存在）。
*如果列表不包含元素，則不會更改。 更正式地，刪除具有最低索引i的元素，使得（如果這樣的元素存在）
*（o == null？get（i）== *null：o.equals（get（i）））。 *如果此列表包含指定的元素（或等效地，如果此列表作為呼叫的結果更改），則返回true。
*
* @param o element to be removed from this list, if present
* @return <tt>true</tt> if this list contained the specified element 如果包含返回 true
*/
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (elementData[index] == null) {
fastRemove(index);
return true;
}
} else {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (o.equals(elementData[index])) {
fastRemove(index);
return true;
}
}
return false;
}
/*
* Private remove method that skips bounds checking and does not
* return the value removed.
* 私有刪除方法，跳過邊界檢查，不返回值刪除。
*/
private void fastRemove(int index) {
modCount++;
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
}
/**
* Removes all of the elements from this list. The list will
* be empty after this call returns.
*從此列表中刪除所有元素。 此呼叫返回後，列表將為空
*/
public void clear() {
modCount++;
// clear to let GC do its work
for (int i = 0; i < size; i++)
elementData[i] = null;
size = 0;
}
/**
* 將指定集合中的所有元素以指定集合的Iterator返回的順序追加到此列表的末尾。 *如果在操作正在進行時修改指定的集合，則此操作的行為是未定義的。 *（這意味著如果指定的集合是此列表，則此呼叫的行為是未定義的，並且此列表不是空的。）
* @param c collection containing elements to be added to this list
* @return <tt>true</tt> if this list changed as a result of the call
* @throws NullPointerException if the specified collection is null
*/
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount
System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
size += numNew;
return numNew != 0;
}
/*
*將指定集合中的所有元素插入到此列表中，從指定位置開始。
*
*/
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
rangeCheckForAdd(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount
int numMoved = size - index;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
numMoved);
System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
size += numNew;
return numNew != 0;
}
/**
* Removes from this list all of the elements whose index is between
* {@code fromIndex}, inclusive, and {@code toIndex}, exclusive.
* Shifts any succeeding elements to the left (reduces their index).
*從此列表中刪除其索引在fromIndex（包含）和toIndex（排除）之間的所有元素。
*將任何後續元素向左移（減少其索引）。
*/
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
modCount++;
int numMoved = size - toIndex;
System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
numMoved);
// clear to let GC do its work
int newSize = size - (toIndex-fromIndex);
for (int i = newSize; i < size; i++) {
elementData[i] = null;
}
size = newSize;
}
/**
* 檢查給定的索引是否在範圍內。 如果沒有，則丟擲一個適當的執行時異常。
* 私有方法
*/
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
/**
* A version of rangeCheck used by add and addAll.
* 由add和addAll使用的rangeCheck的版本。
* 私有方法
*/
private void rangeCheckForAdd(int index) {
if (index > size || index < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
/**
* Removes from this list all of its elements that are contained in the
* specified collection.
* 從此列表中刪除包含在指定集合中的所有元素。
* @param c collection containing elements to be removed from this list
* @return {@code true} if this list changed as a result of the call
* 如果此列表由於呼叫而更改 則返回true
*/
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
return batchRemove(c, false);
}
/**
* Retains only the elements in this list that are contained in the
* specified collection. In other words, removes from this list all
* of its elements that are not contained in the specified collection.
*僅保留此列表中包含在指定集合中的元素。 換句話說，
*從此列表中刪除未包含在指定集合中的所有元素。
* @param c collection containing elements to be retained in this list
* @return {@code true} if this list changed as a result of the call
* 如果此列表由於呼叫而更改 則返回true
*/
public boolean retainAll(Collection<?> c) {
return batchRemove(c, true);
}
//批量移除
private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
final Object[] elementData = this.elementData;
int r = 0, w = 0;
boolean modified = false;
try {
for (; r < size; r++)
if (c.contains(elementData[r]) == complement)
elementData[w++] = elementData[r];
} finally {
// Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
// even if c.contains() throws.
//保留與AbstractCollection的行為相容性，即使c.contains（）丟擲。
if (r != size) {
System.arraycopy(elementData, r,
elementData, w,
size - r);
w += size - r;
}
if (w != size) {
// clear to let GC do its work
for (int i = w; i < size; i++)
elementData[i] = null;
modCount += size - w;
size = w;
modified = true;
}
}
return modified;
}
/**
* 將ArrayList例項的狀態儲存到流（即，序列化它）。
*/
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException{
// Write out element count, and any hidden stuff
//寫出元素數量和任何隱藏的東西
int expectedModCount = modCount;
s.defaultWriteObject();
// Write out size as capacity for behavioural compatibility with clone()
s.writeInt(size);
// Write out all elements in the proper order.
for (int i=0; i<size; i++) {
s.writeObject(elementData[i]);
}
if (modCount != expectedModCount) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
/**
* Reconstitute the <tt>ArrayList</tt> instance from a stream (that is,
* deserialize it).
*從流重構 ArrayList 例項（即，反序列化它）。
*/
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
// Read in size, and any hidden stuff
//讀出元素數量和任何隱藏的東西
s.defaultReadObject();
// Read in capacity 讀入容量
s.readInt(); // ignored
if (size > 0) {
// be like clone(), allocate array based upon size not capacity
ensureCapacityInternal(size);
Object[] a = elementData;
// Read in all elements in the proper order.
for (int i=0; i<size; i++) {
a[i] = s.readObject();
}
}
}
/**
*對列表中的元素返回一個列表迭代器（以正確的順序），
*從列表中指定的位置開始。 指定的索引指示由初始呼叫返回到next的第一個元素。
*對上一個的初始呼叫將返回具有指定索引減1的元素。
*
*返回的列表迭代器是fail-fast的。
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
if (index < 0 || index > size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
return new ListItr(index);
}
/**
* Returns a list iterator over the elements in this list (in proper
* sequence).
*返回此列表中的元素（按正確順序）的列表迭代器。
* <p>The returned list iterator is <a href="#fail-fast"><i>fail-fast</i></a>.
*返回的列表迭代器是fail-fast的。
* @see #listIterator(int)
*/
public ListIterator<E> listIterator() {
return new ListItr(0);
}
/**
* Returns an iterator over the elements in this list in proper sequence.
*以正確的順序返回此列表中的元素的迭代器。
* <p>The returned iterator is <a href="#fail-fast"><i>fail-fast</i></a>.
*返回的列表迭代器是fail-fast的。
* @return an iterator over the elements in this list in proper sequence
*/
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
/**
* An optimized version of AbstractList.Itr
* AbstractList.Itr的優化版本
*/
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();
int i = cursor;
if (i >= size)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i + 1;
return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
/**
* An optimized version of AbstractList.ListItr
* AbstractList.ListItr的優化版本
*/
private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {
ListItr(int index) {
super();
cursor = index;
}
public boolean hasPrevious() {
return cursor != 0;
}
public int nextIndex() {
return cursor;
}
public int previousIndex() {
return cursor - 1;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E previous() {
checkForComodification();
int i = cursor - 1;
if (i < 0)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i;
return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void set(E e) {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
ArrayList.this.set(lastRet, e);
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
public void add(E e) {
checkForComodification();
try {
int i = cursor;
ArrayList.this.add(i, e);
cursor = i + 1;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
}
//subList 以及後面的程式碼不在做分析，實際情況中很少用到，需要的時候，請自行看原始碼分析
}
4：總結
ArrayList 本質實現方法是用陣列！是非同步的！
初始化容量 = 10 ，最大容量不會超過 MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8！
indexOf和lastIndexOf 查詢元素，若元素不存在，則返回-1！
當ArrayList容量不足以容納全部元素時，ArrayList會重新設定容量：新的容量=“(原始容量x3)/2 ”。
ArrayList的克隆函式，即是將全部元素克隆到一個數組中。
ArrayList實現java.io.Serializable的方式。當寫入到輸出流時，先寫入“容量”，再依次寫入“每一個元素”；當讀出輸入流時，先讀取“容量”，再依次讀取“每一個元素”。
從程式碼中可以看出，當容量不夠時，每次增加元素，都要將原來的元素拷貝到一個新的陣列中，非常之耗時，也因此建議在事先能確定元素數量的情況下，才使用ArrayList，否則建議使用LinkedList。
ArrayList的實現中大量地呼叫了Arrays.copyof()和System.arraycopy()方法。
ArrayList基於陣列實現，可以通過下標索引直接查詢到指定位置的元素，因此查詢效率高，但每次插入或刪除元素，就要大量地移動元素，插入刪除元素的效率低。
在查詢給定元素索引值等的方法中，原始碼都將該元素的值分為null和不為null兩種情況處理，ArrayList中允許元素為null。
一：List概述
List是 java.util包下面的類，從 java集合系列——java集合概述（一） 中可以知道，List繼承了Collection 介面！
List本身也是一個介面，它的實現有ArrayList 、LinkedList、Vector和CopyOnWriteArrayList等！
下面總結分析ArrayList核心的概念和實現原理！
二：List的幾個實現類ArrayList類分析
1：ArrayList的簡介
ArrayList基於陣列實現，是一個動態的陣列佇列。但是它和Java中的陣列又不一樣，它的容量可以自動增長，類似於C語言中動態申請記憶體，動態增長記憶體！
ArrayList繼承了AbstractList，實現了RandomAccess、Cloneable和Serializable介面！
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
集成了AbstractList，AbstractList又繼承了AbstractCollection實現了List介面，它是一個數組佇列，提供了相關的新增、刪除、修改、遍歷等功能！
public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
/**
* Sole constructor. (For invocation by subclass constructors, typically
* implicit.)
*/
protected AbstractList() {
}
實現了RandomAccess介面，提供了隨機訪問功能，實際上就是通過下標序號進行快速訪問。
實現了Cloneable介面，即覆蓋了函式clone()，能被克隆。
實現了Serializable介面，支援序列化，也就意味了ArrayList能夠通過序列化傳輸。
2： ArrayList的繼承關係
ArrayLList API
java.lang.Object
java.util.AbstractCollection<E>
java.util.AbstractList<E>
java.util.ArrayList<E>
All Implemented Interfaces:
Serializable, Cloneable, Iterable<E>, Collection<E>, List<E>, RandomAccess
Direct Known Subclasses:
AttributeList, RoleList, RoleUnresolvedList
3：ArrayList的原始碼分析
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
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